Theo số liệu được công bố bởi Trung tâm Quan trắc môi trường của Sở Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, chỉ số chất lượng không khí (AQI) tại thành phố này thường xuyên ở mức cao hơn quy chuẩn cho phép, đặc biệt vào mùa đông và thời điểm giao mùa. Những năm gần đây, AQI trung bình ngày ở nhiều điểm quan trắc trong nội thành dao động từ 120 đến 180, có lúc vượt ngưỡng 200, báo động đỏ về chất lượng không khí. Thành phần chính gây ô nhiễm là bụi mịn PM2.5, chiếm tỷ lệ lớn trong không khí, cùng tăng mạnh các loại khí độc như NO2, CO, SO2. Theo kết quả của một số nghiên cứu, khoảng 70% lượng bụi mịn tại Hà Nội đến từ hoạt động giao thông, xây dựng và đốt rác sinh hoạt.

Báo cáo của Tổ chức Health Effects Institute năm 2023 đã chỉ ra rằng, mức trung bình năm của PM2.5 tại Hà Nội đạt khoảng 40-50 microgam/m3, cao gấp 2-3 lần so với quy chuẩn quốc gia và gấp 8 lần khuyến nghị của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO). Vào các tháng đầu năm hoặc cuối năm, nồng độ bụi mịn có thể lên tới trên 100 microgam/m3 vào giờ cao điểm hoặc những ngày thời tiết hanh khô. Ngoài bụi mịn, nồng độ khí Nitơ điôxít (NO2) cũng thường xuyên vượt ngưỡng an toàn, tập trung trên các tuyến đường lớn như Phạm Văn Đồng, Minh Khai, Nguyễn Trãi… Tình trạng này khiến nguy cơ mắc các bệnh hô hấp, tim mạch và ung thư ở người dân đô thị tăng mạnh trong những năm vừa qua.

Theo đánh giá của Tổng cục Môi trường, ô nhiễm không khí tại Hà Nội có xu hướng nghiêm trọng và hiện vẫn chưa có dấu hiệu cải thiện rõ rệt. Trong năm 2023, số ngày có AQI ở mức kém chất lượng hoặc nguy hại chiếm trên 40% tổng số ngày trong năm. Cơ quan chức năng nhận định nguyên nhân ngoài giao thông, xây dựng và đốt rác, còn có yếu tố khí hậu, địa hình làm giảm khả năng khuếch tán các chất ô nhiễm. Đặc biệt, tình trạng nghẹt khối không khí vào đêm và sáng sớm khiến bụi mịn bị tích tụ, làm môi trường đô thị trở nên ô nhiễm hơn. Chính quyền thành phố đang nghiên cứu các giải pháp cải thiện, nhưng kết quả thực tế vẫn chưa đáp ứng kỳ vọng của người dân.